ОПД.Ф.09 Теоретические основы теплотехники

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ОПД.Ф.09 Теоретические основы теплотехники

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

и задания к курсовой работе

по теме: «Расчёт многокорпусной выпарной установки»

140100 «Теплоэнергетика»

Специальность 140106 «Энергообеспечение предприятий»

Уфа – 2011

Рекомендовано к печати кафедрой «Теплотехника и энергообеспечение предприятий» (протокол № от «»2011г.) и методической комиссией энергетического факультета (протокол № от «»2011г.).

Составители: к.т.н., доцент Инсафуддинов С.З.

к.т.н., доцент Юхин Д.П.

Рецензент: доцент кафедры

«Технология металлов и ремонт машин», к.т.н. Фаюршин А.Ф.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой

«Теплотехника и энергообеспечение

предприятий», к.т.н. Инсафуддинов С.З.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения

с – теплоёмкость, дж/(кг∙К);

d – диаметр, м;

D – расход греющего пара, кг/с;

F – поверхность теплопередачи, м²;

G – расход, кг/с;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н – высота, м;

I – энтальпия пара, кДж/кг;

I – энтальпия жидкости, кДж/кг;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ∙ К);

Р – давление, Мпа;

Q – тепловая нагрузка, кВт;

q – удельная тепловая нагрузка, Вт/м²;

r – теплота парообразования, кДж/кг;

T, t – температура, град;

W, w – производительность по испаряемой воде, кг/с;

x – концентрация, % (масс.);

α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м² ∙ К);

ρ – плотность, кг/м³;

μ – вязкость, Па ∙ с;

λ – теплопроводность, Вт/(м ∙ К);

σ – поверхностное натяжение, Н/м;

Re – критерий Рейнольдса;

Nu – критерий Нуссельта;

Pr – критерий Прандтля.

Индексы:

1, 2, 3 – первый, второй, третий корпус выпарной установки;

в – вода;

вп – вторичный пар;

г – греющий пар;

ж – жидкая фаза;

к – конечный параметр;

н – начальный параметр;

ср – средняя величина;

ст – стенка.

Задание на проектирование.

Спроектировать многокорпусную выпарную установку для концентрирования водного раствора.

Условия проектирования:

1) Вид раствора;

2) Требуемая производительность выпарной установки G_H, кг/ч;

3) Начальная концентрация раствора x_н,%;

4) Конечная концентрация раствора x_к, %;

5) Давление насыщенного водяного пара при подогреве

раствора P_r1, МПа;

6) Давление пара в барометрическом конденсаторе P_бк , МПа;

7) Прототип проектируемого выпарного аппарата (тип и исполнение)

8) Взаимное направление пара и раствора – противоток;

9) Отбор экстра пара – нет;

10) температура поступающего раствора – при температуре кипения.

Вид раствора выбирается по последней цифре зачетной книжки согласно таблице 1.

Таблица 1. Определение вида выпариваемого раствора

Требуемая производительность численно равна двум последним цифрам номера зачетной книжки, т/ч.

Начальная концентрация раствора численно соответствует последней цифре зачетной книжки (если последняя цифра «0» принимается x_н=0,5%).

Конечная концентрация раствора численно равна двум последним цифрам номера зачетной книжки.

Давление насыщенного водяного пара, кПа численно равно четырем последним числам номера зачетной книжки.

Давление пара в барометрическом конденсаторе, Па численно равно трем последним цифрам номера зачетной книжки помноженных на 100.

Число корпусов в выпарном аппарате определяется по четности суммы всех цифр номера зачетной книжки. (если сумма четное число – 2 корпуса, если нечетная – 3 корпуса).

Тип циркуляции раствора определяется по четности суммы всех цифр номера зачетной книжки. (если сумма четное число – естественная циркуляция, если нечетная – принудительная).

Тип аппарата определяется по четности суммы всех цифр номера зачетной книжки. (если сумма четное число – 2 тип, если нечетная – 1 тип).

Второе приближение

В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным в первом приближении происходит только в первом и втором корпусах, где суммарные температурные потери незначительны, во втором приближении принимаем такие же значения Δ^’, Δ^”, Δ^’” для каждого корпуса, как в первом приближении. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены в таблице 6.

Таблица 6 Параметры растворов и паров по корпусам после перераспределения температур

Расчет тепловых нагрузок (в кВт) и коэффициентов теплопередачи выполняется описанным выше методом. Далее просчитывается распределение полезной разности температур и проверка суммарной разности температур.

Сравнение полезных разностей температур, полученных во втором и первом приближениях, представлено в таблице 7:

Таблица 7 Сравнение полезных разностей температур

Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-м и 2-м приближениях не должно превышать 5%.

Расхода охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды G_в определяют из теплового баланса конденсатора:

(61)

где I_бк – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе, Дж/кг; t_н – начальная температура охлаждающей воды, °С; t_к – конечная температура смеси воды и конденсата, °С.

Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3 – 5 град. Поэтому конечную температуру воды t_к на выходе из конденсатора принимают на 3 – 5 град ниже температуры конденсации паров:

Заключение

Целью данного курсового проекта являлся расчет выпарной установки непрерывного действия.

Маркировку выбранного оборудования сведем в таблицу 8.

Таблица 8 Маркировка выбранного оборудования

Библиографический список

1. Алексеев, В.А. и др. Машины и аппараты химических производств. Учебное пособие [текст] / В.А. Алексеев, - Казань: Казанский ГТУ, 2008., 305 с.

2. Амирханов Р.А., Б.Х. Драганов Теплотехника [Текст]: учебник / Р.А. Амирханов, Б.Х. Драганов. – М.: Энергоатомиздат: 2006., 420 с.

3. Бондарь, В.И. Коррозия и защита материалов. Учебное пособие для студентов металлургических специальностей [текст] / В.И. Бондарь, - Мариуполь: ПГТУ, 2009., 126 с.

4. Дытнерский, Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию [текст] / Ю. И. Дытнерский, – М.: Химия, 1983, 270 с.

5. Ефремов, А.П. Химическое сопротивление материалов. Учебное пособие [текст] / А.П. Ефремов, - М.: ГУП Издательство «Нефть и газ», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004., 210с.

6. Каталог УКРНИИХИММАШа. Выпарные трубчатые аппараты общего назначения для химических производств. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1985., 21с.

7. Каталог ОАО ДимитровградХИММАШа. Теплообменные аппараты, 2009., 15 с.

8. Косинцев В.И. и др. Основы проектирования химических производств [текст]: учебник для ВУЗов / В.И. Косинцев – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005., 332 с.

9. Кордон М.Я., Симакин В.И., Горешник И.Д. Теплотехника[текст]:учебное пособие/ М.Я. Кордон - Пенза 2005.,167 с.

10. Лащинский, А. А. Конструирование сварочных химических аппаратов [текст] / А. А. Лащинский, Л.: Машиностроение, 1981., 382 с.

11. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. часть I - СПб: «Мир и семья», 2006., 916 с.

№ _______________ года

Подписано в печать ___.__________._____.

Формат 60х84. Бумага типографическая

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. _____. Усл. изд. л. ____

Тираж 100 экз. Заказ № ____

Издательство Башкирского государственного аграрного университета

Типография Башкирского государственного аграрного университета

Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34

ОПД.Ф.09 Теоретические основы теплотехники

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

и задания к курсовой работе

по теме: «Расчёт многокорпусной выпарной установки»

140100 «Теплоэнергетика»

Специальность 140106 «Энергообеспечение предприятий»

Уфа – 2011

Рекомендовано к печати кафедрой «Теплотехника и энергообеспечение предприятий» (протокол № от «»2011г.) и методической комиссией энергетического факультета (протокол № от «»2011г.).

Составители: к.т.н., доцент Инсафуддинов С.З.

к.т.н., доцент Юхин Д.П.

Рецензент: доцент кафедры

«Технология металлов и ремонт машин», к.т.н. Фаюршин А.Ф.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой

«Теплотехника и энергообеспечение

предприятий», к.т.н. Инсафуддинов С.З.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?